Inžineriniai tyrimai ir plėtra, taip pat žinomas kaip MTEP, yra sistemingas naujų technologijų mokymosi ir kūrimo procesas, siekiant sukurti gaminį. Priešingai nei moksliniai tyrimai, inžineriniai tyrimai nėra susiję su pasaulio veikimo supratimu, o su tuo, kaip viskas gali veikti tam tikram tikslui. Tačiau tokie tyrimai gali apimti daug mokslinių tyrimų, nes inžinieriai stengiasi sukurti projektinius sprendimus realioms problemoms spręsti. Inžinerinių tyrimų ir plėtros dalis yra susijusi su bandymu iš tikrųjų sukurti galutinį produktą; Kad dizainas būtų sėkmingas, gali prireikti daug kūrimo etapų, kurių kiekvienas turi skirtingą pasirengimo laipsnį.
Pirmasis žingsnis kuriant tam tikros problemos sprendimą inžinerinių tyrimų ir plėtros srityje yra sužinoti apie pačią problemą ir kaip sprendimas turi veikti. Jei panašių produktų nėra, šiam žingsniui gali prireikti daug fizinių mokslų, pvz., fizikos ar biologijos, tyrimų. Pavyzdžiui, naujoje nanoinžinerijos srityje nebuvo nanomastelio gaminių, kuriais būtų galima pagrįsti savo dizainą; inžinieriai turėjo pažvelgti į fiziką, kad suprastų, kaip gali veikti galimi produktai.
Kita vertus, jei pasaulyje yra produktų, glaudžiai susijusių su kuriamu, inžinieriai tikriausiai sutelks dėmesį į pačios esamos technologijos, o ne į pagrindinį mokslą, tyrimą. Kuriant variklį būsimam automobilio modeliui, inžinieriams tikriausiai būtų daugiau naudos iš pačių ankstesnių automobilių variklių, o ne, pavyzdžiui, teorinės termodinamikos. Vidaus degimo varikliai buvo plačiai naudojami daugiau nei šimtmetį, o įvairios konfigūracijos jau buvo suprojektuotos, naudojamos ir įvertintos pagal stipriąsias ir silpnąsias puses – nėra prasmės atkurti tai, kas jau buvo sukurta.
Produkto kūrimas inžinerinių tyrimų ir plėtros srityje paprastai yra kartotinis procesas. Kitaip tariant, net ir parengus detalųjį projektavimo planą, neįmanoma tiksliai žinoti, kaip gerai veiks gaminys. Net ir gerai suprojektuoti gaminiai nėra tobuli ir turi savo silpnąsias vietas. Todėl idėjoms išbandyti labai naudinga kurti prototipus arba veikiančius modelius. Šie modeliai nėra skirti parduoti pirkėjui arba masiškai gaminti kaip galutinis produktas. Atvirkščiai, jie skirti suteikti inžinieriams geresnį supratimą apie tai, kuriuos modelio komponentus reikia tobulinti ir kurie atrodo gerai.
Atlikę daugybę sistemingų prototipo bandymų, inžinieriai bando pakeisti gaminio dizainą, remdamiesi bandymo metu surinkta informacija. Jie gali pakoreguoti savo skaičiavimus ir šiek tiek pakoreguoti kai kuriuos silpnesnius savo dizaino komponentus. Nėra taisyklės, kiek prototipų turi būti sukurta, kol galutinis produktas bus paruoštas; skaičius priklauso nuo tokių veiksnių, kaip technologijos naujovė ir ar gaminys gali kelti pavojų saugai ar aplinkai, kai naudojamas.